Az Rh elektronkonfigurációja 5s1 4d8. Ha megszerez egy elektront, akkor kap teljes d-pályát?


Legjobb válasz

Jó kérdés!

Igen, igen. A Pd elektronikus konfigurációja 4D10.

Ha most az Rh anion elektronkonfigurációjáról kérdez, attól tartok, hogy át kell adnom a válaszát erre. Megnéztem, és az egyetlen fémanion nem ismert (vagy egy elég homályos folyóiratban található). A legjobb tippem az, hogy Pd (4d10) -nek fog kinézni, mert az 5s-es elektron párosításához szükséges energiának nagyobbnak kell lennie, mint a 4d-elektron párosítására szolgáló energiának, de ez inkább filozófiai érv (hipotézis), mint tudományos alapú megfigyelés.

Válasz

Ez valójában meglehetősen bonyolult téma, de a válasz lényegében az, hogy a Pd és a Pt elektronikus konfigurálásának fogalma még csak nem is pontosan definiált fogalom és valójában kevés vagy egyáltalán nem tud megfelelni a fizikai valóságnak. Az alábbiakban összefoglaljuk, miért bonyolult:

1. Az elektronikus konfiguráció fogalma kezd lebontani a magasabb elemek esetében, mivel az elektronikus konfiguráció fennállásához feltételezzük, hogy az elektronok olyan pályákat töltenek be, amelyek hasonlítanak a hidrogénatom pályáira. Innen származik valójában az 1s, 2p, 3d, … nómenklatúra. A sok elektront tartalmazó atomokban ez a kép azért bomlik le, mert ezekben az atomokban a pályák valójában nem hasonlítanak a hidrogénpályákra. Ennek a bontásnak legfőbb okai a) relativisztikus hatások (ezekben a pályákban az elektronok várható sebessége megközelíti a fénysebesség) b) elektronkorreláció (az elektronok jelenléte más pályákon jelentősen befolyásolja az elektronok tulajdonságait más pályákon)

2. hatása az elektronkorreláció súlyosabb, mint pusztán a pályák torzítása, ez azt is jelenti, hogy az elektronkonfiguráció fogalma nem elégséges az atom fizikai és kémiai tulajdonságainak leírására. Ez teszi a kondenzált anyag fizikáját annyira bonyolulttá és miért nagy kihívás a kémia levezetése a kvantummechanikából, annak ellenére, hogy olyan fizikusok állítják, mint Paul Dirac. Néha kényelmes megkülönböztetni az elektronkorreláció két típusát:

a)

Nem dinamikus összefüggés : vannak atomok, amelyekhez egyetlen elektronikus konfiguráció nem elegendő az alapállapot leírására, vagyis multireferencia karakter .

b) Dinamikus összefüggés : az elektronok jelenléte bizonyos pályákon alaposan megváltoztathatja az elektronok alakját (és ezáltal fizikai tulajdonságait) más pályák. Magát azt a tényt, hogy az elektronok mindegyike negatív töltésű, és hogy hasonló töltések taszítanak, többnyire figyelmen kívül hagyják az egyelektronú elméletek, például a Hartree-Fock elmélet.

3. Felmerül az a kérdés is, hogy mit nevezünk populációelemzésnek : tekintettel arra, hogy minden elektron megkülönböztethetetlen, hogyan lehet kideríteni, hogy melyek vannak egy mondjuk 3d pályán , tekintettel a hullámfüggvényére? Kiderült, hogy ennek kiszámítására nincs egyedülálló módszer, és gyakran nagyon különböző válaszokat kaphat attól függően, hogy ezt a számítást hogyan végzi. Például három nagyon gyakori módszer a Mulliken populációelemzés, Lowdin populációelemzés és a természetes populációelemzés. Mindannyian abban különböznek egymástól, ahogyan a különböző pályákon lévő elektronok közötti koherenciát (összefonódást) kezelik, ami különböző populációkat eredményezhet.

Összefoglalás: Az elektronikus konfiguráció fogalma számos gyakran nem értékelt közelítést jelent egy adott elektron tényleges felépítéséhez. atom vagy molekulák. Ezek a közelítések lebomlanak a nehéz atomok esetében, ami megnehezíti pontosan az elektronikus konfiguráció fogalmának pontos meghatározását. Ennek ellenére szinte biztosan nem ez a válasz, amelyet az AP kémia szintjén várunk.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük